Wzmożony i wciąż narastający ruch samochodowy jaki obserwujemy w naszym kraju powoduje znaczny hałas, stanowiący dużą uciążliwość dla mieszkańców przebywających w niewielkiej odległości od sieci drogowych. Hałas drogowy spowodowany jest głównie dźwiękiem generowanym przez poruszające się pojazdy, powstającym w płaszczyźnie kontaktu opony z nawierzchnią. Na poziom hałasu drogowego wpływa wiele parametrów takich jak natężenie ruchu (wielkość ruchu), prędkość pojazdów oraz liczba pojazdów ciężkich, motocykli oraz innych tzw. „pojazdów hałaśliwych”. Przykładowo, płynność ruchu obserwowana np. na skrzyżowaniach znacząco wpływa na zmniejszenie poziomu hałasu drogowego.
Metod ograniczania hałasu drogowego jest wiele. Z najistotniejszych można wymienić za [1]: efektywne metody ochrony przed hałasem (ograniczając hałas u źródła), tj. metody i środki związane z pojazdem i kierowcą, sposobem projektowania dróg, doborem poszczególnych elementów drogi, z organizacją ruchu, a także ochronę przed hałasem w strefie imisji tj. metody i środki związane z ograniczeniem hałasu za pomocą urządzeń zlokalizowanych na drodze fali dźwiękowej pomiędzy źródłem hałasu a odbiorcą, lokalizacją i odpowiednim ukształtowaniem budynku oraz jego izolacją przed oddziaływaniami akustycznymi.
Jedną z metod ochrony przed hałasem w strefie imisji jest ustawienie urządzeń na drodze fali dźwiękowej pomiędzy źródłem hałasu a odbiorcą w postaci ekranów akustycznych różnej konstrukcji i różnego typu, szczegółowo omówione w [1].
Skuteczność ekranów akustycznych jest tym większa, im wyższa jest ich izolacyjność akustyczna. Elementami wpływającymi na efektywność ekranów akustycznych są parametry geometryczne takie jak wysokość, długość oraz usytuowanie względem źródła hałasu dobierane tak, aby utworzyć odpowiednio rozległy cień akustyczny. Istotny jest również materiał użyty do wykonania ekranu oraz struktura jego powierzchni, wpływająca na zjawisko izolacyjności dźwięku.
Ekrany akustyczne w formie ściany to obecnie najpopularniejsze i najpowszechniej stosowane sposoby ochrony przed hałasem drogowym.
Innym rozwiązaniem, coraz chętniej stosowanym w wielu krajach jest wykonywanie mieszanych ekranów akustycznych, w których układ nośny wykonany jest w formie konstrukcji przestrzennej, najczęściej stalowej, a wypełnieniem jest gruz lub kamień. Do tej grupy należą również ekrany akustyczne o konstrukcji nośnej w formie stalowego szkieletu z wypełnieniem z gruntu lub piasku. Tego typu ekranów jest w Polsce niewiele, a z uwagi na szereg zalet wydaje się, że stanowią one interesującą alternatywę dla najbardziej popularnych w naszym kraju ekranów w formie ścian.
Poniżej zaprezentowano konstrukcję takiego ekranu, który wykonano w Kielcach w ramach przebudowy ulicy Krakowskiej, która jest jedną z kluczowych arterii miasta.
Ekran akustyczny EMTE GREEN wykonany wzdłuż ul. Krakowskiej w Kielcach
Wzrost natężenia ruchu obserwowany w Kielcach na przestrzeni ostatnich lat bezpośrednio przekłada się na zwiększenie hałasu drogowego odczuwalnego w otoczeniu wielu ulic miasta. Z uwagi na istotę problemu podjęto działania mające na celu redukcję tego zjawiska, opracowując ekspertyzy uciążliwości akustycznych [2, 3]. Stwierdzono, że na wielu odcinkach tras komunikacyjnych Kielc poziom dopuszczalnego hałasu jest przekroczony i konieczne jest zastosowanie metod ochrony, przede wszystkim przy zastosowaniu ekranów akustycznych.
Ulicą objętą tym wymogiem jest ulica Krakowska, wzdłuż której wykonano ekran będący przedmiotem niniejszego artykułu. Stanowi ona fragment drogi wojewódzkiej nr 762, o długości przekraczającej 8 kilometrów. Podstawową funkcją ulicy Krakowskiej jest rozprowadzenie ruchu zewnętrznego z kierunku Krakowa, jak również Katowic i Częstochowy, a także obsługa komunikacyjna terenów przemysłowych zlokalizowanych w jej otoczeniu. Ulica Krakowska prawie na całym odcinku ma przekrój dwujezdniowy, oddzielony pasem zieleni, z dwoma, trzema pasami ruchu. Prędkość dopuszczalna to 40-60 km/h na odcinku od centrum do osiedla Podkarczówka, oraz 70 km/h na dalszym odcinku, do wylotu z miasta. Natężenie ruchu pojazdów w godz. 6-22 było największe w środkowej części ulic Krakowskiej i wahało się w granicach 571-1445 P/h, przy udziale pojazdów ciężkich 3,1-11,2%. W porze nocnej w godz. 22-6 natężenie ruchu pojazdów było wyraźnie niższe, granicach 90-222 P/h, przy udziale pojazdów ciężkich 1,9-7,3% [2].
Jak widać na mapie (rys. 1) wzdłuż ulicy Krakowskiej występuje intensywna zabudowa mieszkaniowa, z dominantą zabudowy jednorodzinnej o charakterze rozproszonym. Budynki mieszkalne wielorodzinne zlokalizowane są bliżej centrum miasta, po stronie północnej.
Dopuszczalny poziom hałasu dla terenów zabudowy mieszkaniowej, w rejonie ulicy Krakowskiej wynosi w porze dnia 60 dB, w porze nocy 50 dB. W opracowaniu [2] stwierdzono wartości równoważnego poziomu dźwięku A w porze dnia w granicach 65-70 dB, a w porze nocy 55-60 dB w obszarze zabudowanym przylegającym bezpośrednio do ulicy Krakowskiej. W związku z przekroczeniem dopuszczalnego poziomu hałasu podjęto decyzję o budowie ekranów akustycznych w ramach planowanej inwestycji polegającej na przebudowie i rozbudowie drogi wojewódzkiej nr 762 na odcinku od granic miasta do ul. Karczówkowskiej. Zastosowano bierną ochronę przed hałasem drogowym w postaci wybudowania ekranu akustycznego wzdłuż ulicy Krakowskiej.
W dokumentacji projektowej dla inwestycji [5] przyjęto, że planowane ekrany akustyczne należy wykonać w formie stromego wału ziemnego wzmocnionego konstrukcją stalową i obsadzoną roślinnością pnącą. Ekran lokalizowano po jednej oraz obu stronach ulicy, w zależności od istniejącej zabudowy.
W szczegółowej specyfikacji technicznej [5] podano wymagania dotyczące wykonania i odbioru robót związanych z budową ekranów akustycznych oraz ich minimalne parametry:
a) jednoliczbowy ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej Rw = 42 dB wg [6],
b) jednoliczbowy wskaźnik oceny pochłaniania dźwięku DLα = 10 dB wg [7].
Odcinkowo przyjęto, że w ekranie należy wykonać wstawki z paneli przezroczystych o minimalnym parametrze: jednoliczbowy ważony wskaźnik izolacyjności akustycznej właściwej Rw = 30 dB wg [6].
dr inż. Paweł Kossakowski
Literatura:
[1] Bohatkiewicz J.: Metody ograniczania hałasu, 2007.
[2] Bohatkiewicz J.: Ekspertyza uciążliwości akustycznych tras komunikacyjnych na wytypowanych odcinkach ulic w Kielcach, wraz z analizą możliwości ich ograniczenia, EKKOM Sp. z o.o., Kraków 2003.
[3] Opracowanie: Hałas w Kielcach - listopad 2005, LEMITOR Ochrona Środowiska Sp.z o.o., Wrocław 2005.
[4] www.gis.kielce.eu.
[5] Wróblewski S., Nowak W., Zygan W., Rodak G., Nepelski P.: Projekt zagospodarowania terenu. Przebudowa i rozbudowa drogi wojewódzkiej nr 762 na odcinku od granic miasta do ul. Karczówkowskiej (ul. Krakowska i ul. Armii Krajowej), Kielce 2010.
[6] PN-EN ISO 717-2:2001 Akustyka – Ocena izolacyjności akustycznej w budynkch i izolacyjności akustycznej elementów budowlanych – izolacyjność od dźwięków uderzeniowych.